干扰控制的训练：内容、效果与机制*

赵 鑫 贾丽娜 昝香怡

(1西北师范大学心理学院, 行为康复训练研究中心, 兰州 730070)(2兰州大学第二医院VIP内科, 兰州 730070)

1 引言

干扰控制(interference inhibition/ interference control), 也称冲突解决和执行注意, 是一种抑制竞争刺激干扰的能力(Nigg, 2000), 指在以目标为导向的行为中, 个体通过意志努力对与当前目标无关的干扰信息进行排除或抑制, 从而将注意更好的集中于当前目标的能力。目前, 干扰控制的研究范式主要包括西蒙任务(Simon & Berbaum,1990), Stroop任务(Stroop, 1935)和 Flanker任务(Eriksen & Eriksen, 1974)。

干扰控制能力是执行功能的核心成分之一(Posner & DiGirolamo, 1998), 在教育、临床领域及日常生活中起着重要作用(Cao et al., 2013; Lustig,Hasher, & Tonev, 2006; Titz & Karbach, 2014)。个体的认知活动在一定程度上受干扰控制能力发展水平的制约, 发展水平较高时, 个体能灵活、高效的抑制干扰信息, 进而更好的完成当前的活动(Huizinga, Dolan, & van der Molen, 2006; Rueda,Rothbart, McCandliss, Saccomanno, & Posner,2005); 发展水平较低时, 个体的认知加工速度等能力效率低下, 严重时将导致注意缺陷多动障碍(Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD)的发生(Lustig et al., 2006; Willcutt, Doyle, Nigg,Faraone, & Pennington, 2005)。Titz和 Karbach(2014)探讨了干扰控制能力与学业成就之间的关系, 结果发现, 干扰控制能力与言语理解能力、写作能力和数学运算能力等存在一定的相关。

干扰控制能力与大脑中的一些皮层区域关系密切, 当个体面对干扰信息时, 大脑的相关皮层区域会出现一定的变化(Gehring, Himle, & Nisenson,2000; Gehring & Knights, 2000; Sheth et al., 2012)。如Sheth等人(2012)要求被试完成Stroop类似任务,并利用功能性磁共振成像、单细胞记录及行为观察的方法来记录不同干扰条件下大脑皮层区域的变化。研究结果发现, 与不存在干扰的条件相比,被试在干扰任务中反应时较长, 且前部扣带回(anterior cingulate cortex, ACC)的激活程度增强,表明前部扣带回可能与干扰信息有关。另外, 研究者进一步探讨了冲突适应效应, 即与一致试次后的不一致试次相比, 被试在不一致试次后的不一致试次中反应时较短。脑成像记录同样发现相似的结果, 进一步表明大脑中的前部扣带回皮层可能与个体的行为适应有关; Gehring和 Knights(2000)对脑损伤病人的研究发现, 在干扰控制任务中, 与正常人相比, 大脑前额皮层(prefrontal cortex, PFC)受损伤的病人错误率更高, 表明干扰控制过程与大脑前额皮层存在一定联系; Gehring等人(2000)选取强迫症患者为研究对象, 要求被试快速完成反应时任务, 并通过事件相关电位记录被试的脑电变化, 结果发现, 与控制组相比,强迫症患者的错误相关负波更大且持续时间更长。研究者认为, 前部扣带回可能是产生错误相关负波的大脑皮层, 而强迫症患者的前扣带回皮层可能在一定程度上出现损伤, 因此无法减少干扰信息, 以期通过行为获得正确反应, 最终导致不断重复某一行为。

目前, 对干扰控制机制进行解释的理论主要有特征整合理论(Fischer, Plessow, Kunde, & Kiesel,2010; Hommel, Proctor, & Vu, 2004; Nieuwenhuis et al., 2006)和冲突监测理论(Botvinick, Braver, Barch,Carter, & Cohen, 2001; Carter & van Veen, 2007;Clayson & Larson, 2011; Milham, Banich, Claus, &Cohen, 2003)。特征整合理论认为, 干扰控制过程是自动进行的, 当刺激出现时, 个体会进行相应的反应, 此时大脑将刺激特征与反应特征进行整合并存储。在之后的任务中, 当刺激特征出现重复时, 符合之前大脑中已整合的模式, 与之相联系的反应会自动诱发, 因此反应时较短, 出现了适应效应; 而当刺激特征与之前的不同时, 就会与已存储的整合模式发生冲突, 因此反应时较长。冲突监测理论认为, 在干扰控制过程中, 需要认知系统进行主动控制, 并涉及前部扣带回与前额皮层, 其中, 前部扣带回对前额皮层的活动起补充作用。在干扰控制过程的初期, 主要涉及冲突监测, 当干扰信息出现时, 前扣带回出现激活,对冲突起一个监测或探查作用; 当冲突被检测到时, 主要涉及冲突解决, 前扣带回发出的冲突信号会增加前额皮层的活性, 进而加强自上而下的认知控制。在这两种理论中, 特征整合理论强调自动性, 只涉及自下而上的加工, 在一定程度上忽略了认知系统的主动控制性。而冲突监测理论强调主动性, 涉及到自上而下的加工, 考虑到个体的主观能动性。因此, 大多数研究者更支持冲突监测理论。

近期的研究发现, 通过认知训练, 可以提高个体的干扰控制能力(Millner, Jaroszewski, Chamarthi,& Pizzagalli, 2012; Protopapas, Vlahou, Moirou, &Ziaka, 2014; Wilkinson & Yang, 2012; 赵鑫, 陈玲,张鹏, 2015)。本文旨在通过阐述干扰控制的训练内容, 并对训练效果及机制进行探讨, 以期为该领域的进一步研究提供新的理论视角, 并试图将干扰控制的研究应用于教育、临床领域及日常生活中。

2 干扰控制的训练研究

2.1 训练内容

2.1.1 训练对象

目前, 关于干扰控制训练的对象涵盖了儿童(Jaeggi, Buschkuehl, Jonides, & Shah, 2011; Karbach& Unger, 2014; Lkeda, Okuzumi, Kokubun, &Haishi, 2011; Mullane, Corkum, Klein, & McLaughlin,2009; Protopapas et al., 2014; Rueda et al., 2005;Thorell, Lindqvist, Bergman Nutley, Bohlin, &Klingberg, 2009)、成年人(Lkeda et al., 2011;Millner et al., 2012; Suarez et al., 2015)、老年人(Davidson, Zacks, & Williams, 2003; Rebok et al.,2014; Wilkinson & Yang, 2012)和部分特殊群体(如注意缺陷多动障碍患者) (Cao et al., 2013;Johnstone et al., 2012; Mullane et al., 2009; Suarez et al., 2015; Vloet et al., 2010)。但大多数研究通常选取3～11岁的儿童为研究对象(Cao et al., 2013;Jaeggi et al., 2011; Karbach & Unger, 2014;Mullane et al., 2009; Protopapas et al., 2014; Rueda et al., 2005; Thorell et al., 2009)。

2.1.2 训练任务

干扰控制的训练任务主要包括 Stroop任务(Davidson et al., 2003; Goldfarb, Aisenberg, &Henik, 2011; Lkeda et al., 2011; Protopapas et al.,2014; Wilkinson & Yang, 2012)、Flanker 任务(Karbach & Unger, 2014; Millner et al., 2012;Mullane et al., 2009; Thorell et al., 2009)与西蒙任务(Cao et al., 2013; Millner et al., 2012)。Wilkinson和Yang (2012)利用Stroop任务对老年人进行了训练, 在训练任务中, 要求被试对词的颜色进行命名, 而忽略词的意义。实验包括 3种不同类型的试次, 分别为一致试次(色词的颜色和该色词所表示的意义一致, 如用蓝色墨水写的“blue”)、中性试次(刺激为非颜色词或字符串, 如印有蓝色墨水的“XXXX”)和不一致试次(色词的意义与颜色不一致, 如绿色墨水写的“blue”)。在训练任务开始时, 首先在电脑屏幕中央出现一个十字注视点,要求被试将注意力集中于此, 接着出现颜色词,要求被试进行反应, 最后对被试的反应给予一定的反馈(见图1); Flanker任务也被广泛用于干扰控制的训练中, 在该任务中要求被试识别并确认目标刺激的位置方向, 而忽略其他的干扰项目(Fan,Flombaum, McCandliss, Thomas, & Posner, 2003)。Thorell等人(2009)采用这一任务对18名儿童进行了训练, 在此训练任务中, 首先在电脑屏幕中央呈现一个十字注视点, 接着呈现连续的5个箭头,要求被试对中间箭头(目标刺激)的方向进行反应,而忽略两侧的箭头(干扰刺激), 实验分为 2种不同类型的试次, 一致试次(所有箭头方向相同, 如→→→→→)和不一致试次(目标刺激和干扰刺激的方向相反, 如→→←→→) (见图 2); 在西蒙任务中, 刺激出现在固定注视点的左侧或右侧, 要求被试按左键或右键进行反应。其中, 刺激的颜色或形状为目标信息, 刺激呈现的方位为干扰信息。Millner等人(2012)利用西蒙任务对成年人进行训练, 在训练中, 当出现绿色的圆形时, 要求被试做出与刺激方位一致的反应, 即一致试次。当出现红色圆(方)形或绿色方形时, 要求被试做出与刺激方位相反的反应, 即不一致试次。

图1 Stroop训练任务流程图

图2 Flanker训练任务流程图

2.1.3 训练时间与任务量

干扰控制的训练时间从5天～5周不等, 每次训练大约 15～45分钟, 任务量从 76～2200试次不等(Davidson et al., 2003; Millner et al., 2012;Thorell et al., 2009)。对于不同被试群体, 训练时间与任务量存在一定差异。如Millner等人(2012)对年龄在18～35岁的20名成年人进行了西蒙任务和情绪GO/NOGO任务训练, 训练每天持续45分钟, 共5天; Thorell等人(2009)对35名年龄在4～5岁的儿童进行为期 5周的工作记忆或抑制训练,每次训练持续 15分钟; Cao等人(2013)对年龄为6～11岁的注意缺陷多动儿童和正常儿童进行共310个试次的西蒙−空间Stroop任务训练; Wilkinson和Yang (2012)对56名老年人进行了Stroop任务训练, 每次训练大约持续30分钟, 共424个试次。

2.1.4 训练效果评估任务

对于干扰控制训练效果的评估主要包括昼夜Stroop 任务(Gerstadt, Hong, & Diamond, 1994)、Flanker任务(Johnstone et al., 2012; Thorell et al.,2009)和GO-NOGO任务(Donders, 1868/1969)等。另外, 还包括用于测量工作记忆的数字广度任务(Digit Span) (Johnstone et al., 2012; Thorell et al.,2009), 测量注意的注意网络测试任务(Attention Network Test, ANT) (Fan, McCandliss, Sommer,Raz, & Posner, 2002)和测量智力的考夫曼简要智力测验(Kaufman Brief Intelligence Test, K-BIT)(Rueda et al., 2005)等。例如, Rueda 等人(2005)选取4岁和6岁儿童为研究对象, 进行抑制控制能力的训练, 训练前后, 所有被试均接受注意测试、考夫曼简要智力测验和儿童行为问卷(Children’s Behavior Questionnaire, CBQ); Millner等人(2012)对被试进行西蒙任务和情绪 GO-NOGO的训练,并采用 Flanker任务、情绪面孔 Stroop任务和双重选择反应时任务对训练效果进行了评估。

2.1.5 训练效果评估手段

行为(Cao et al., 2013; Davidson et al., 2003;Goldfarb et al., 2011; Johnstone, Watt, & Dimoska,2010; Millner et al., 2012; Mullane et al., 2009;Protopapas et al., 2014; Rebok et al., 2014; Rueda et al., 2005; Thorell et al., 2009; Wilkinson & Yang,2012)、脑电(Cao et al., 2013; Johnstone et al., 2010;Millner et al., 2012; Rueda et al., 2005)和脑成像(Milham et al., 2002; Milham, Banich, Claus, &Cohen, 2003)等技术是研究者通常采用的评估手段。例如, Protopapas等人(2014)通过Stroop任务行为实验比较了成年人和儿童在训练前、后的反应时和错误率的变化; Wilkinson和Yang (2012)选取平均年龄为 71.05岁的老年人为被试, 通过Stroop训练任务, 记录了被试在不同反馈条件下反应时和正确率的变化; Cao等人(2013)将事件相关电位(enent-related potential, ERP)技术和西蒙−空间 Stroop行为实验相结合, 探讨了注意缺陷多动障碍儿童和正常儿童的干扰控制能力; Milham等人(2003)借助功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)技术, 探讨了在Stroop训练任务中前扣带回和前额皮层的变化。

2.2 训练效果

2.2.1 干扰控制能力的改变

研究结果表明, 认知训练可以提高个体在干扰控制任务中的表现, 并可将训练效果迁移到其他相关任务中去(Buitenweg, Murre, & Ridderinkhof,2012; Davidson et al., 2003; Diamond, 2012; Holmes& Gathercole, 2014; Jaeggi et al., 2011; Jongen &Jonkman, 2008; Karbach & Schubert, 2013; Kray &Ferdinand, 2013; Millner et al., 2012; Protopapas et al., 2014; Rueda et al., 2005; Strobach, Salminen,Titz, & Karbach, 2014; Verhaeghen, 2014; Wilkinson& Yang, 2012)。Rueda等人(2005)对49名4岁儿童和24名6岁儿童进行一系列的抑制控制训练,结果表明, 经过训练后, 反应时显著下降, 且4岁儿童的反应时下降的较多。另外, 研究者认为, 个体的认知活动在一定程度上受干扰控制能力发展水平的制约, 经过认知训练后, 当干扰控制能力改善时, 相应的认知活动在一定程度上也会提高。因此, 在训练前, 研究者对被试进行注意网络测试及智力测验等, 经过 5天的认知训练后, 再次对被试进行测试。研究结果发现, 被试在注意网络测试及智力测验中的分数显著提高, 表明训练存在一定的效果, 且这种训练效果可以迁移到其他认知活动中; Jaeggi等人(2011)对儿童进行认知训练, 结果显示, 训练后行为表现有较大改善的儿童可将训练效果迁移至流体智力任务中;Karbach和Kray (2009)的研究表明, 认知训练后,个体在干扰控制、工作记忆等任务中的行为得到改善。

同样, Millner等人(2012)选取平均年龄为 27岁的成年人为被试, 进行改版的西蒙任务训练。行为结果显示, 被试经过训练后, 在不一致试次中的反应时下降且准确率上升, 另外, 与一致试次之后的不一致试次(CI)相比, 被试在不一致试次之后的不一致试次(II)反应时显著下降。对于训练效果的评估, 研究者通过Flanker任务、情绪面孔Stroop任务和双重选择反应时任务对被试进行前、后测。为排除练习效应的影响, 研究者将前测中的后两个block与后测任务中的前两个block相比, 结果表明, 经过训练后, 训练效果仅在Flanker任务中发生迁移, 这可能是由于训练任务(西蒙任务)与评估任务(Flanker任务)的激活区域在前部扣带回出现重叠, 并且二者都涉及冲突解决(Fan et al., 2003; Nee, Wager, & Jonides, 2007);Wilkinson和Yang (2012)对56个平均年龄为71.05岁的老年人进行 Stroop任务训练, 研究者将被试平均分配到总结反馈组, 个体自适应反馈组, 无反馈组和空白对照组。结果表明, 经过训练后, 老年人 Stroop冲突分数(不一致条件下的反应时减去中性条件下的反应时)出现显著下降, 其中, 反馈却无法改变老年人抑制控制的获益量; Holmes和 Gathercole (2014)探讨了认知训练和学业成就间的关系, 研究者选取年龄在9～11岁、学业成绩较差的儿童为研究对象, 对其进行认知训练。研究结果发现, 与控制组相比, 经过认知训练的个体学业成绩有所改善, 表明认知训练在一定程度上可以改善个体的学业能力。

2.2.2 影响训练效果的因素

在干扰控制的训练过程中, 训练效果可能受多种因素的影响。第一, 训练任务与评估任务的设置。如Wilkinson和Yang (2012)对老年人干扰控制的可塑性进行研究, 结果发现, 并未出现近迁移效应, 这可能是由于训练任务与评估任务类型间的差异导致, 用于评估近迁移效应的 GO/NOGO任务在本质上不同于训练任务 Stroop任务, 训练任务与评估任务所涉及的神经生理基础至少部分是不同的, 不同皮层区域的感受器密度不同, 这可能是导致未发现迁移效应的原因(Kuboshima-Amemori & Sawaguchi, 2007)。另外, 研究者指出,抑制有三个子功能：通达, 清除和限制(Hasher,Zacks, & May, 1999), 训练任务Stroop任务测量的是被试的通达功能, 而评估任务 GO/NOGO任务更侧重于测量限制功能, 因此, Stroop任务与GO/NOGO任务间的差异导致未发现近迁移效应;第二, 个体差异。不同个体间的差异可能会导致不同的训练效果, 如 Thorell等人(2009)研究结果发现抑制训练无效果, 这可能是由于一些儿童在训练前已经具有较好的行为表现, 因此在训练任务中的提升空间较小, 导致未能出现训练效果。另外, 有研究表明, 与多巴胺相关的基因类型与执行控制网络的发展存在一定相关(Fan, Wu,Fossella, & Posner, 2001; Rueda et al., 2005)。如Fan等人(2001)对双生子的研究发现, 执行控制能力具有较高的可遗传性。Rueda等人(2005)将6岁儿童根据基因类型分为两组, 分别为纯的长等位基因组(L组)和长/短混合的基因组(L/S组), 结果发现, 在冲突解决的过程中, 与L/S组相比, L组表现的更为容易, 并且研究发现具有长基因类型的儿童在加工过程中表现出更多的意志努力和较少的外倾性, 因此, 对此类儿童进行抑制训练可能训练效果不显著。

2.3 抑制功能可塑性的机制

为什么通过认知训练可以提高个体的干扰控制能力？这可能是由于经过认知训练后, 对干扰信息起监控作用的前扣带回皮层激活程度降低,而执行冲突解决的前额皮层激活程度增强, 加强了自上而下的认知控制能力, 进而导致干扰控制能力的提升。如Paus, Castro-Alamancos和Petrides (2000)将经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)和正电子发射断层扫描(positron emission tomography, PET)技术结合, 探讨了前扣带回和前额皮层在认知控制中的联系, 结果发现, 当刺激作用于前额皮层时, 与之相联系的皮层区域(如前部扣带回皮层)血流量增加, 表明前扣带回与前额皮层在认知控制过程中可能存在相互作用; Banich等人(2000)通过设置两种不同的条件来探讨前额皮层在干扰控制中的作用, 一种条件为简单条件,即与干扰信息相比, 个体较容易将注意集中于目标信息。另一种是困难条件, 即个体需要一定的意志努力才可将注意集中于当前目标。研究结果发现, 只有在困难条件下, 才出现前额皮层的显著激活, 表明前额皮层只有在需要认知控制时出现激活, 而在相对自动的条件下不出现激活。干扰控制能力作为一种高级认知机能, 需要认知系统进行主动控制。首先, 认知系统会对外界的信息进行分类辨别, 并区分为目标信息与干扰信息。其次, 认知系统进行进一步的调节, 加强自上而下的认知控制。最后, 经过认知系统的主动调节, 个体能够对干扰信息进行抑制, 并将注意力更多的集中于目标信息。其中, 前扣带回的激活可能与干扰信息有关, 而前额皮层的激活可能与目标信息相关。如在干扰控制的经典研究范式Stroop任务中, 颜色信息(目标)与词义信息(干扰)相互竞争, 当要求个体对词义信息进行反应时,前扣带回可能出现激活; 当要求个体对字体的颜色进行命名时, 前额皮层可能出现激活, 并加强认知控制, 对词义信息进行抑制。Sheth等人(2012)探讨了认知训练前大脑皮层区域的变化, 结果发现, 与控制条件相比, 干扰条件下前部扣带回皮层的激活程度增强, 进一步表明了前扣带回对干扰信息的监控作用; Milham等人(2003)采用Stroop训练任务, 结果显示, 在训练初期, 当干扰信息出现时, 扣带回出现激活, 而在接下来的认知加工中, 个体对干扰信息予以忽略, 将注意更多的集中于目标信息, 同时前额区域出现持续的激活; Rueda等人(2005)对4岁和6岁儿童进行认知训练, 经过训练后, 干扰条件下前部扣带回皮层的激活程度降低, 且 N2波幅显著下降, 另外,训练后6岁儿童的脑电变化与成年人的脑电活动相似, 表明训练可以影响成熟。有研究者认为N2成分通常用于指示干扰信息, 发生源可能位于前部扣带回, 并且与抑制过程(Johnstone et al., 2007)相关。因此, 经过认知训练后, 前部扣带回的激活程度降低, 而认知系统的主动控制过程增强, 个体能够有选择性的注意目标信息, 而对干扰信息予以忽略, 进而更高效的完成当前活动。

在干扰控制过程中, 当不同类型的试次连续出现时, 个体的行为表现也存在一定差异。其中,与一致试次之后的不一致试次(CI)相比, 个体在不一致试次之后的不一致试次(II)中行为表现较好, 即出现了冲突适应效应。如Millner等人(2012)对平均年龄为 27岁的成年人进行改版的西蒙任务训练。在此任务中, 当启动刺激为绿色的圆形时, 要求被试做出在空间上与刺激呈现方位一致的反应, 即一致试次。当启动刺激为绿色的方形或红色的圆(方)形时, 要求被试在空间上的反应与刺激呈现方位相反, 即不一致试次。结果表明,与一致试次之后的不一致试次相比, 被试在不一致试次之后的不一致试次中反应时显著下降;Kerns等人(2004)利用脑成像技术进一步探讨了冲突适应效应, 结果发现, 在不一致试次之后的不一致试次中, 前部扣带回的激活显著降低, 而前额皮层的激活则增强。这可能是由于在不一致试次中, 前扣带回皮层首先对干扰信息进行监测,并进一步增强前额皮层的活动, 加强了自上而下的认知控制。因此, 在接下来的不一致试次中, 认知系统处于积极的准备状态, 前扣带回的激活降低, 而前额皮层则持续激活, 使认知系统的主动控制过程更加灵活, 个体能更好的注意目标信息。然而, 在一致试次中, 不存在干扰信息, 前额等区域处于未激活状态或激活程度较低, 导致自上而下的认知控制程度较低。在接下来的不一致试次中, 被试在抑制干扰信息时要引发并加强一系列的认知加工过程, 因此行为表现较差(Carter& van Veen, 2007; Kerns, 2006; Kerns et al., 2004)。Clayson和Larson (2011)的研究表明, 当一系列连续的不一致试次出现时, N2波幅出现显著下降,这可能是由于在连续的不一致试次中, 增加了认知控制的资源, 导致冲突逐渐减少, 因此N2波幅出现下降; Sheth等人(2012)采用局部毁损法进一步探讨了冲突适应效应, 结果发现, 在进行毁损前, 被试在干扰任务中表现出显著的冲突适应效应, 在对前部扣带回进行局部毁损后, 被试在不一致试次后的不一致试次中并没有表现出明显的优势, 即不存在冲突适应效应。这一研究结果表明, 前部扣带回皮层可能在冲突适应中起着关键作用。

3 研究展望

目前研究证明了抑制功能具有一定的可塑性,但是仍有一些问题需要进一步关注。

第一, 目前大多数研究认为扣带回和前额皮层在干扰控制过程中起到一定作用, 但训练后行为的改善究竟是增加了扣带回和前额皮层间联系的有效性, 还是仅改善了特定皮层区域的活性,仍不明确。如 Rueda等人(2005)认为训练减少了扣带回区域的活动, 进而导致被试在干扰控制过程中需要较少的意志努力, 从而获得更好的行为表现; Millner等人(2012)认为训练后扣带回激活程度的降低需要前额区域更有效的控制。此外,当前研究仅涉及扣带回和前额皮层, 然而, 有研究者认为干扰控制过程可能涉及更广泛的脑区,如顶叶、基底神经节和丘脑等(Corbetta & Shulman,2002; Dosenbach, Fair, Cohen, Schlaggar, & Peterson,2008; Niendam et al., 2012)。如Corbetta和Shulman(2002)的研究表明, 顶叶区域中顶内沟或顶下小叶参与了自上而下的认知控制过程。因此, 对于干扰控制过程机制的探讨, 将成为日后重点关注的问题。

第二, 已有研究表明认知训练可以提高个体的干扰控制能力, 并且可以将训练效果迁移到其他认知活动中, 但对于训练效果保持时间的问题,目前的研究还较少。Kramer, Hahn和Gopher (1999)研究发现, 训练后效果的改善可以保持 2个月;Davidson等人(2003)对被试进行Stroop任务训练,经过训练后, Stroop色词干扰效应出现了降低, 这种训练效果平均可持续5.7天; Rebok等人(2014)对老年人进行认知训练, 经过训练后被试的认知能力有了显著改善, 并且在10年后, 与未经训练的老年人相比, 保持效果较好。今后的研究需进一步探讨何种训练任务、训练形式, 训练的持续时间(连续训练或间断训练)能够更好的保持训练效果。

第三, 目前研究已发现干扰控制训练效果受多种因素的影响, 但对此进行的研究多为定性研究。如Karbach和Unger (2014)对有注意缺陷多动障碍的儿童进行了认知控制训练, 结果表明, 训练可以弥补执行机能的缺陷, 进而改善儿童的表现。然而, 训练效果改善到什么程度？在多大程度上是由于动机、社会和情感等因素的影响？什么程度的训练效果可以迁移到其他认知机能和行为问题中？这些问题仍是未知。其中, 动机可能是影响训练效果及迁移效应的一个重要因素, 如Thompson等人(2013)对刷新功能进行探究, 刷新能力同样是执行功能的核心成分之一, 是指个体根据当前任务要求, 用新信息来替换旧信息, 以不断对记忆中的信息进行修正的过程。研究者选取成年人为被试进行认知训练, 每次训练后以金钱作为奖励, 结果表明, 训练后并未发生迁移效应; 而Jaeggi等人(2011)对儿童进行认知训练, 在训练任务中, 每一个正确反应后, 儿童都会获得相应的奖励, 经过认知训练后, 儿童的行为得到改善, 且训练效果可迁移到其他未经训练的任务中。因此, 奖励在一定程度上可能会影响个体的动机, 对于不同年龄阶段的被试群体, 影响可能也不同。对于成年人, 外部的奖励在一定程度上可能会降低内部动机, 因此未发现迁移效果。而儿童则是以外部动机为主, 外部奖励在一定程度可能会激发儿童的动机, 促使儿童的行为表现更好。然而, 究竟动机是否会影响干扰控制训练效果及迁移效应？如果影响, 影响的程度又如何？在今后的研究中, 还需对影响干扰控制训练效果的因素进行深入探讨, 并进一步将影响因素定量化, 以更加明确训练效果与迁移效应。

赵鑫, 陈玲, 张鹏. (2015). 反应抑制的训练: 内容、效果与机制.心理科学进展, 23(1), 51–60.

Banich, M. T., Milham, M. P., Atchley, R. A., Cohen, N. J.,Webb, A., Wszalek, T., … Brown, C. (2000). Prefrontal regions play a predominant role in imposing an attentional“set”: Evidence from fMRI.Cognitive Brain Research,10(1-2), 1–9.

Botvinick, M. M., Braver, T. S., Barch, D. M., Carter, C. S.,& Cohen, J. D. (2001). Conflict monitoring and cognitive control.Psychological Review, 108(3), 624–652.

Buitenweg, J. I. V., Murre, J. M. J., & Ridderinkhof, K. R.(2012). Brain training in progress: A review of trainability in healthy seniors.Frontiers in Human Neuroscience, 6, 183.

Cao, J., Wang, S. H., Ren, Y. L., Zhang, Y. L., Cai, J., Tu, W.J., … Xia, Y. (2013). Interference control in 6-11 year-old children with and without ADHD: Behavioral and ERP study.International Journal of Developmental Neuroscience,31(5), 342–349.

Carter, C. S., & van Veen, V. (2007). Anterior cingulate cortex and conflict detection: An update of theory and data.Cognitive, Affective, and Behavior Neuroscience, 7(4),367–379.

Clayson, P. E., & Larson, M. J. (2011). Conflict adaptation and sequential trial effects: Support for the conflict monitoring theory.Neuropsychologia, 49(7), 1953–1961.

Corbetta, M., & Shulman, G. L. (2002). Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain.Nature Reviews Neuroscience, 3(3), 201–215.

Davidson, D. J., Zacks, R. T., & Williams, C. C. (2003). Stroop interference, practice, and aging.Aging, Neuropsychology,and Cognition, 10(2), 85–98.

Diamond, A. (2012). Activities and programs that improve children’s executive functions.Current Directions in Psychological Science, 21(5), 335–341.

Donders, F. C. (1969). On the speed of mental processes. In W. G. Koster (Ed.),Attention and performance II(pp.412–431). Amsterdam, The Netherlands: North-Holland Publishing Co. (Original work published in 1868).

Dosenbach, N. U. F., Fair, D. A., Cohen, A. L., Schlaggar, B.L., & Peterson, S. E. (2008). A dual-networks architecture of top-down control.Trends in Cognitive Sciences, 12(3),99–105.

Eriksen, B. A., & Eriksen, C. W. (1974). Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task.Perception & Psychophysics,16(1),143–149.

Fan, J., McCandliss, B. D., Sommer, T., Raz, A., & Posner,M. I. (2002). Testing the efficiency and independence of attentional networks.Journal of Cognitive Neuroscience,14(3), 340–347.

Fan, J., Flombaum, J. I., McCandliss, B. D., Thomas, K. M.,& Posner, M. I. (2003). Cognitive and brain consequences of conflict.NeuroImage, 18(1), 42–57.

Fan, J., Wu, Y. H., Fossella, J. A., & Posner, M. I. (2001).Assessing the heritability of attentional networks.BMC Neuroscience, 2, 14.

Fischer, R., Plessow, F., Kunde, W., & Kiesel, A. (2010).Trial-to-trial modulations of the Simon effect in conditions of attentional limitations: Evidence from dual tasks.Journal of Experimental Psychology, 36(6), 1576–1594.

Gehring, W. J., & Knights, R. T. (2000). Prefrontal-cingulate interactions in action monitoring.Nature Neuroscience,3(5), 516–520.

Gehring, W. J., Himle, J., & Nisenson, L. G. (2000).Action-monitoring dysfunction in obsessive-compulsive disorder.Psychological Science, 11(1), 1–6.

Gerstadt, C. L., Hong, Y. J., & Diamond, A. (1994). The relationship between cognition and action: Performance of children-7 years old on a Stroop- like day-night test.Cognition, 53(2), 129–153.

Goldfarb, L., Aisenberg, D., & Henik, A. (2011). Think the thought, walk the walk － Social priming reduces the Stroop effect.Cognition, 118(2), 193–200.

Hasher, L., Zacks, R. T., & May, C. P. (1999). Inhibitory control, circadian arousal, and age. In D. Gopher & A.Koriat (Eds.),Attention and performance XVII: Cognitive regulation of performance: Interaction of theory and application(pp. 653–675). Cambridge, MA: The MIT Press.

Holmes, J., & Gathercole, S. E. (2014). Taking working memory training from the laboratory into schools.Educational Psychology, 34(4), 440–450.

Hommel, B., Proctor, R. W., & Vu, K. P. L. (2004). A feature-integration account of sequential effects in the Simon task.Psychological Research, 68(1), 1–17.

Huizinga, M., Dolan, C. V., & van der Molen, M. W. (2006).Age-related change in executive function: Developmental trends and a latent variable analysis.Neuropsychologia,44(11), 2017–2036.

Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Jonides, J., & Shah, P. (2011).Short- and long-term benefits of cognitive training.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(25), 10081–10086.

Johnstone, S. J., Dimoska, A., Smith, J. L., Barry, R. J.,Pleffer, C. B., Chiswick, D., & Clarke, A. R. (2007). The development of stop-signal and Go/Nogo response inhibition in children aged 7-12 years: Performance and event-related potential indices.International Journal of Psychophysiology, 63(1), 25–38.

Johnstone, S. J., Watt, A. J., & Dimoska, A. (2010). Varying required effort during interference control in children with AD/HD: Task performance and ERPs.International Journal of Psychophysiology, 76(3), 174–185.

Johnstone, S. J., Roodenrys, S., Blackman, R., Johston, E.,Loveday, K., Mantz, S., & Barratt, M. F. (2012).Neurocognitive training for children with and without AD/HD.ADHD Attention Deficit and Hyperactivity Disorders,4(1), 11–23.

Jongen, E. M. M., & Jonkman, L. M. (2008). The developmental pattern of stimulus and response interference in a colorobject Stroop task: An ERP study.BMC Neuroscience, 9, 82.

Karbach, J., & Kray, J. (2009). How useful is executive control training? Age differences in near and far transfer of task-switching training.Developmental Science, 12(6),978–990.

Karbach, J., & Schubert, T. (2013). Training-induced cognitive and neural plasticity.Frontiers in Human Neuroscience, 7, 48.

Karbach, J., & Unger, K. (2014). Executive control training from middle childhood to adolescence.Frontiers in Psychology, 5, 390.

Kerns, J. G. (2006). Anterior cingulate and prefrontal cortex activity in an fMRI study of trial-to-trial adjustments on the Simon task.NeuroImage, 33(1), 399–405.

Kerns, J. G., Cohen, J. D., MacDonald, A. W., Cho, R. Y.,Stenger, V. A., & Carter, C. S. (2004). Anterior cingulate conflict monitoring and adjustments in control.Science,303(5660), 1023–1026.

Kramer, A. F., Hahn, S., & Gopher, D. (1999). Task coordination and aging: Explorations of executive control processes in the task switching paradigm.Acta Psychologica,101(2-3), 339–378.

Kray, J., & Ferdinand, N. K. (2013). How to improve cognitive control in development during childhood: Potentials and limits of cognitive interventions.Child Development Perspectives, 7(2), 121–125.

Kuboshima-Amemori, S., & Sawaguchi, T. (2007). Plasticity of the primate prefrontal cortex.The Neuroscientist, 13(3),229–240.

Lkeda, Y., Okuzumi, H., Kokubun, M., & Haishi, K. (2011).Age-related trends of interference control in school-age children and young adults in the Stroop color-word test.Psychological Reports, 108(2), 577–584.

Lustig, C., Hasher, L., & Tonev, S. T. (2006). Distraction as a determinant of processing speed.Psychonomic Bulletin &Review, 13(4), 619–625.

Milham, M. P., Erickson, K. I., Banich, M. T., Kramer, A. F.,Webb, A., Wszalek, T., & Cohen, N. J. (2002). Attentional control in the aging brain: Insights from an fMRI study of the Stroop task.Brain and Cognition, 49(3), 277–296.

Milham, M. P., Banich, M. T., Claus, E. D., & Cohen, N. J.(2003). Practice-related effects demonstrate complementary roles of anterior cingulate and prefrontal cortices in attentional control.NeuroImage, 18(2), 483–493.

Millner, A. J., Jaroszewski, A. C., Chamarthi, H., &Pizzagalli, D. A. (2012). Behavioral and electrophysiological correlates of training-induced cognitive control improvements.NeuroImage, 63(2), 742–753.

Mullane, J. C., Corkum, P. V., Klein, R. M., & McLaughlin,E. (2009). Interference control in children with and without ADHD: A systematic review of Flanker and Simon task performance.Child Neuropsychology, 15(4), 321–342.

Nee, D. E., Wager, T. D., & Jonides, J. (2007). Interference resolution: Insights from a meta-analysis of neuroimaging tasks.Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience,7(1), 1–17.

Niendam, T. A., Laird, A. R., Ray, K. L., Dean, Y. M., Glahn,D. C., & Carter, C. S. (2012). Meta-analytic evidence for a superordinate cognitive control network subserving diverse executive functions.Cognitive, Affective, and Behavior Neuroscience, 12(2), 241–268.

Nieuwenhuis, S., Stins, J. F., Posthuma, D., Polderman, T. J.,Boomsma, D. I., & de Geus, E. J. (2006). Accounting for sequential trial effects in the flanker task: Conflict adaptation or associative priming?Memory and Cognition,34(6), 1260–1272.

Nigg, J. T. (2000). On inhibition/disinhibition in developmental psychopathology: Views from cognitive and personality psychology and a working inhibition taxonomy.Psychological Bulletin, 126(2), 220–246.

Paus, T., Castro-Alamancos, M., & Petrides, M. (2000). Corticocortical connectivity of the human mid-dorsolateral frontal cortex and its modulation by repetitive transcranial magnetic stimulation: A combined TMS/PET study.NeuroImage, 11(5S), s765.

Posner, M. I., & DiGirolamo, G. J. (1998). Executive attention: Conflict, target detection, and cognitive control.In R. Parasuraman (Ed.),The attentive brain(pp. 401–423).Cambridge, MA, US: The MIT Press.

Protopapas, A., Vlahou, E. L., Moirou, D., & Ziaka, L.(2014). Word reading practice reduces Stroop interference in children.Acta Psychologica, 148, 204–208.

Rebok, G. W., Ball, K., Guey, L.T., Jones, R. N., Kim, S. H.,King, J. W., … Willis, S. L. (2014). Ten-year effects of the advanced cognitive training for independent and vital elderly cognitive training trial on cognition and everyday functioning in older adults.Journal of the AmericanGeriatrics Society, 62(1), 16–24.

Rueda, M. R. Rothbart, M. K., McCandliss, B. D.,Saccomanno, L., & Posner, M. I. (2005). Training,maturation, and genetic influences on the development of executive attention.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102(41),14931–14936.

Sheth, S. A., Mian, M. K., Patel, S. R., Asaad, W. F.,Williams, Z. M., Dougherty, D. D., … Eskandar, E. N.(2012). Human dorsal anterior cingulate cortex neurons mediate ongoing behavioural adaptation.Nature, 488(7410),218–221.

Simon, J. R., & Berbaum, K. (1990). Effect of conflicting cues on information processing—the Stroop effect vs. the Simon effect.Acta Psychologica, 73(2), 159–170.

Strobach, T., Salminen, T., Karbach, J., & Schubert, T.(2014). Practice-related optimization and transfer of executive functions: A general review and a specific realization of their mechanisms in dual tasks.Psychological Research, 78(6), 836–851.

Stroop, J. R. (1935). Studies of interference in serial verbal reactions.Journal of Experimental Psychology,18(6),643–662.

Suarez, I., Burle, B., Tobon, C., Pineda, D., Lopera, F.,Hasbroucq, T., & Casini, L. (2015). Deciphering interference control in adults with ADHD by using distribution analyses and electromyographic activity.Acta Psychologica, 159, 85–92.

Thompson, T. W., Waskom, M. L., Garel, K. L. A., Cardenas-Iniguez, C., Reynolds, G. O., Winter, R.,... Gabrieli, J. D.E. (2013). Failure of working memory training to enhance cognition or intelligence.PLoS One, 8(5), e63614.

Thorell, L. B., Lindqvist, S., Bergman Nutley, S., Bohlin, G.,& Klingberg, T. (2009). Training and transfer effects of executive functions in preschool children.Developmental Science, 12(1), 106–113.

Titz, C., & Karbach, J. (2014). Working memory and executive functions: Effects of training on academic achievement.Psychological Research, 78(6), 852–868.

Verhaeghen, P. (2014).The Elements of Cognitive Aging: Meta-Analyses of Age-Related Differences in Processing Speed and Their Consequences.Oxford: Oxford University Press.

Vloet, T. D., Gilsbach, S., Neufang, S., Fink, G. R.,Herpertz-Dahlmann, B., & Konrad, K. (2010). Neural mechanisms of interference control and time discrimination in attention-deficit/hyperactivity disorder.Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry,49(4), 356–367.

Wilkinson, A. J., & Yang, L. X. (2012). Plasticity of inhibition in older adults: Retest practice and transfer effects.Psychology and Aging, 27(3), 606–615.

Willcutt, E. G., Doyle, A. E., Nigg, J. T., Faraone, S. V., &Pennington, B. F. (2005). Validity of the executive function theory of attention-deficit/hyperactivity disorder:A meta-analytic review.Biological Psychiatry, 57(11),1336–1346.